[백준 10799] 쇠막대기 - C++

문제

https://www.acmicpc.net/problem/10799

문제 설명

여러 개의 쇠막대기를 레이저로 절단하려고 한다. 효율적인 작업을 위해서 쇠막대기를 아래에서 위로 겹쳐 놓고, 레이저를 위에서 수직으로 발사하여 쇠막대기들을 자른다. 쇠막대기와 레이저의 배치는 다음 조건을 만족한다.

쇠막대기는 자신보다 긴 쇠막대기 위에만 놓일 수 있다. - 쇠막대기를 다른 쇠막대기 위에 놓는 경우 완전히 포함되도록 놓되, 끝점은 겹치지 않도록 놓는다.
각 쇠막대기를 자르는 레이저는 적어도 하나 존재한다.
레이저는 어떤 쇠막대기의 양 끝점과도 겹치지 않는다.
아래 그림은 위 조건을 만족하는 예를 보여준다. 수평으로 그려진 굵은 실선은 쇠막대기이고, 점은 레이저의 위치, 수직으로 그려진 점선 화살표는 레이저의 발사 방향이다.

이러한 레이저와 쇠막대기의 배치는 다음과 같이 괄호를 이용하여 왼쪽부터 순서대로 표현할 수 있다.

레이저는 여는 괄호와 닫는 괄호의 인접한 쌍 ‘( ) ’ 으로 표현된다. 또한, 모든 ‘( ) ’는 반드시 레이저를 표현한다.
쇠막대기의 왼쪽 끝은 여는 괄호 ‘ ( ’ 로, 오른쪽 끝은 닫힌 괄호 ‘) ’ 로 표현된다.
위 예의 괄호 표현은 그림 위에 주어져 있다.

쇠막대기는 레이저에 의해 몇 개의 조각으로 잘려지는데, 위 예에서 가장 위에 있는 두 개의 쇠막대기는 각각 3개와 2개의 조각으로 잘려지고, 이와 같은 방식으로 주어진 쇠막대기들은 총 17개의 조각으로 잘려진다.

쇠막대기와 레이저의 배치를 나타내는 괄호 표현이 주어졌을 때, 잘려진 쇠막대기 조각의 총 개수를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입출력

• 입력
  한 줄에 쇠막대기와 레이저의 배치를 나타내는 괄호 표현이 공백없이 주어진다. 괄호 문자의 개수는 최대 100,000이다.

• 출력
  잘려진 조각의 총 개수를 나타내는 정수를 한 줄에 출력한다.

풀이

• 사용한 자료구조
  • stack<char> s : 괄호의 쌍을 찾기 위해 사용하는 자료구조
• 풀이
  입력한 문자열의 처음부터 끝까지 탐색
  • 문자가 여는 괄호(()일 경우 스택에 push
  • 문자가 닫는 괄호())일 경우
    • 바로 이전 문자가 여는 괄호(()였을 경우 ➡️ 레이저
      스택에서 pop() 수행 ➡️ 현재 스택의 사이즈를 결과 값에 더하기
      스택에서 pop을 수행하고 size 값을 더하는 것은 top의 괄호는 레이저의 괄호여서 제외해야 하기 때문에 위와 같은 순서로 구함
    • 바로 이전 문자가 여는 괄호가 아닌 경우 ➡️ not 레이저
      스택에서 pop() 수행 ➡️ 결과값에 1더하기
      쇠막대기가 끝남으로써 조각 1개가 더해짐
• 코드
  처음 작성한 코드 ➡️ 괄호 쌍이 없는 괄호가 있는 문자열이 입력되는 경우를 고려

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(0);

    stack<char> s;
    string str;
    int ans = 0;

    cin >> str;
    for (int i = 0; i < str.length(); i++)
    {
        if (str[i] == '(') // 여는 괄호인 경우
            s.push('(');
        else // 닫는 괄호인 경우(레이저인 경우/레이저가 아닌 경우)
        {
            if (i > 0 && str[i - 1] == '(' && s.top() == '(') // 레이저인 경우
            {
                s.pop();
                ans += s.size();
            }
            else // 레이저가 아닌 경우
            {
                // 스택이 비지 않은 경우
                if (!s.empty() && s.top() == '(')
                {
                    ans += 1;
                    s.pop();
                }
            }
        }
    }
    cout << ans;
}

만약, 입력되는 문자열내 괄호가 모두 괄호쌍을 가진다고 제한된다면 아래와 같이 코드를 작성해도 된다.
또한, 문자열 내의 문자가 여는 괄호((), 닫는 괄호())로 제한되기 때문에 else 문 하위 문들에서 s.top() == '(' 은 제외해도 되는 조건이다.

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(0);

    stack<char> s;
    string str;
    int ans = 0;

    cin >> str;
    for (int i = 0; i < str.length(); i++)
    {
        if (str[i] == '(') // 여는 괄호인 경우
            s.push('(');
        else // 닫는 괄호인 경우(레이저인 경우/레이저가 아닌 경우)
        {
            if (str[i - 1] == '(') // 레이저인 경우
            {
                s.pop();
                ans += s.size();
            }
            else // 레이저가 아닌 경우
            {
                s.pop();
                ans++;
            }
        }
    }
    cout << ans;
}